植物和人一样，也在日夜不停地呼吸。虽然植物没有明显的呼吸器官，但是植物的---根、茎、叶、花、果实、种子的每一个细胞都会呼吸。
植物有两个主要的生理反应：光合作用和呼吸作用。光合作用只在白天进行，由于白天光照充足，植物吸收水分、二氧化碳后，藉由阳光和叶绿素的化学作用合成有机物质（淀粉），幷且释放出过剩的氧气，这个过程就是“光合作用”。呼吸作用则是日夜进行，由于白天光合作用旺盛，呼吸作用所产生的二氧化碳远远不够光合作用所需要的，所以还要从空气中吸收大量的二氧化碳，才能促使光合作用正常进行。到了夜间，光合作用完全停止，此时植物和人类一样，只吸入空气中的氧气，排出二氧化碳。
植物在有氧条件下，将有机化合物氧化，产生CO2和水的过程。其化学反应式(以碳水化合物为例)为：
C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2821kJ
此过程中产生的能量可以部分地用于各种生命活动。植物组织在供氧不足或无氧时，其中的有机物可以部分分解，产生少量CO2并释放少量能量。这就是发酵作用，有时又称为无氧呼吸。与此相区别，氧气供应充分时的呼吸也称为有氧呼吸。三碳植物中的绿色部分，在光下以二磷酸核酮糖的氧化产物乙醇酸为底物，继续氧化，产生CO2，这个过程称为光呼吸。
植物虽靠光合作用提供能量形成有机物，但非绿色部分(以及处于黑暗中的绿色部分)都是通过呼吸作用，将光合产物中的化学能释放出来，以ATP中高能键的形式供各种生理活动之用，其基本反应与动物及微生物的相似，而且电子传递和磷酸化也在线粒体上进行。与高等动物不同之处在于：植物叶片扁而薄、气孔众多，与大气间气体交换方便，除沼泽植物如水稻有通气组织之外，没有肺鳃等呼吸器官。
呼吸速率因植物种类、发育时期和生理状态而异。幼嫩的、旺盛生长着的组织呼吸速率高，长成的和衰老的组织呼吸速率低。影响呼吸速率最显著的环境因素有温度、大气成分、水分和光照等。
呼吸对植物正常生活和产量形成必不可少。特别是低洼渍水地区，土壤中氧气不足使根系呼吸受阻，影响根系生长和对水与无机离子的吸收，种子和果实在贮藏中呼吸旺盛会消耗贮藏物质，影响种子寿命和果实的品质。常用控制含水量的办法降低种子的呼吸速率。对新鲜水果、蔬菜可以用降低O2浓度(至3%)和提高CO2浓度(至5%)的气调贮藏法来降低呼吸速率。
